欧盛芬，阳亦斌，杨 将，何见坤

(湖南中车时代通信信号有限公司，长沙 410100)

近年来，随着铁路的信息化不断发展和创新，综合型、企业级系统应用进一步深化。在中国铁路总公司发布的《铁路信息化总体规划》及《铁路“十三五”发展规划》中提到，到2020 年，将在全路建成具有中国特色的铁路运输信息系统，铁路建设加快了铁路信息化建设的速度。与此同时，中国国家铁路集团有限公司“修程修制”改革的深化不断推进，铁路电务部门的管理手段、信息化程度、人员生产效率需不断优化。目前，各铁路局电务部门管辖人员、车地设备众多，工作流程复杂。各电务段、电务车间及工区之间的工作交接与任务管理主要通过电话通知，纸质台账记录等方式。生产作业方式老旧，生产作业效率低下，使得电务部门管理低效并给车载及地面设备运用安全带来挑战。另一方面，电务车载设备车间通过配件管理系统分类分型号登记管理车载设备及地面设备，无法与重点机车设备任务、修程作业任务、器材检修作业任务以及数据换装等任务实现实时有效地联动管理，使各项任务完成后无法确保机车设备运用质量，存在行车安全隐患和管理低效。

因此，本文基于Activiti 工作流引擎设计电务生产管理平台，以流程作业实现电务重点专项作业任务、修程作业任务、器材检修作业任务、检测作业任务、LKJ 数据换装任务、LKJ 设备质量分析以及设备管理，有效提升电务生产管理效率，实现人员、作业任务、设备的精细化管理。

1 系统结构

1.1 技术架构

电务车载设备生产管理平台采用B/S 架构，共分为5 层，访问层、应用层、支撑层、数据层以及基础设施层。如图1 所示，系统通过web 访问，应用层主要包括管理工作台、作业桌面、设备及机车管理、局段重点任务、检测分析作业、库修作业、器材检修、轨道车季检、故障处理、问题处理和数据换装等应用功能。系统采用Bootstrap 前端框架、Html5、javascript 和css3 技术，在Web 端实现数据渲染。系统后台服务通过拦截分发器转发前端发送的请求，并把业务服务处理完的响应返回到前端，其通过数据适配插件适配访问层与应用层的差异。Spring 为后台提供事务与Bean 管理接口，通过IOC 的注解方式实现Bean 的解析和管理。

支撑层由Activiti 流程引擎、认证平台、内容发布服务和消息平台等构成，分离业务与技术平台，高效联动不同业务流程和业务数据。Activiti 流程引擎为应用层各项业务提供工作流程制定、发布和引用等服务支持。系统所有权限认证统一由认证平台完成。内容发布与消息平台为不同部门、工位推送工作消息、工作任务，提高电务部门之间沟通效率。基于Mybatis 框架的数据层通过水平和垂直分库支持业务数据处理。

图1 电务生产管理平台总体架构图Fig.1 Overall architecture of signal and communication production management platform

1.2 网络结构

如图2 所示，电务生产管理平台采用铁路局服务器集群部署，在铁路局、电务段、电务车间部署任务流程处理工作站。在电务段和车间部署检测点文件传输终端、质量分析工作站、任务流程处理工作站、设备检修工作站、条形码打印机和扫描设备。铁路局发布重点任务，追踪重点任务及电务段和车间的各项任务完成统计报告详情；电务段追踪局级重点任务和车间级生产任务；车间的库修工区、检修工区、质量分析工区通过条码扫描仪定位设备编号，执行修程作业、器材检修作业、检测等作业，达到设备与任务流程紧密结合的目标，并形成任务流程作业单，实现铁路电务部门的无纸化办公，标准流程化生产作业，提升电务部门管理和生产作业的效率。

1.3 功能结构

电务生产管理平台以可配置任务流程引擎为核心，功能业务模块工具化，各业务领域的生产与管理通过任务流程实现无缝连接。与此同时，各任务流程与系统设备联动，形成数据流和完整任务闭环，在提升生产效率的同时，提高列车维护后的行车安全，避免人为疏漏。具体功能结构如图3 所示。

图2 网络结构图Fig.2 Network structure

图3 功能列表图Fig.3 Function list diagram

2 系统实现

2.1 Activiti流程引擎

Activiti 是一个轻量级的开源工作流引擎，流程引擎和流程建模解耦。其核心是BPMN2 流程引擎，具有快速稳定、简单强大等特点，使开发人员更加方便简单的进行流程开发，缩短开发周期，提高工作效率，如图4 所示。

1）Activiti Engine

图4 Activiti核心组件Fig.4 Activiti core component

工作流引擎Activiti Engine 作为Activiti 组件的核心部分，基于java 采用编写，主要功能是执行使用流程建模语言、已定义的业务流程，利用流程虚拟机解释BPMN 中定义的流程文件。

2）Activiti Explorer

Activiti Explorer 是用户与流程引擎实现交互的媒介，用户通过web 的方式对工作流进行访问。用户可通过该模块来管理任务、检查流程实例、查看并统计历史数据等。

3）Activiti Modeler

Activiti Modeler 是一个流程建模器，主要功能是对表单进行设计，对于满足BPMN 的流程表单，Activiti 建模器可以对其采用浏览器进行图形化地编辑，并存储在模型仓库内。

4）Activiti Designer

Activiti Designer 模块是一个工作流的开发设计工具，可以搭建满足BPMN 的流程模型，支持特定扩展，充分发挥Activiti 作为流程引擎的强大功能。此外，可通过插件的形式与其他软件进行整合，参与流程开发。

2.2 基于Activiti的电务车载设备生产管理平台

电务生产管理平台以“益于生产，精于管理”为设计理念，根据电务生产作业和管理的特点，形成了各部门协同工作、步调统一的铁路电务生产作业的管理模式，实现生产管理标准化、作业过程可控化、设备管理精细化、问题卡控闭环化、数据统计可视化和电务信息一体化。通过各项生产作业的流程管理，让作业过程清晰运作，实时掌握生产作业动态，建立“用、检、修、验”四位一体的质量管控体系，打造了“可视化+可控化”的电务生产作业指挥平台。

电务生产管理平台主要以机车、设备、文件、数据、作业人员为管理对象，通过Activiti 工作流引擎定制化生产流程实现数据换装、检测作业、分析作业、修程作业、器材检修、重点工作等各项作业的透明化、标准化、智能化、信息化管理，以消息平台和工作台的形式，为电务工作人员推送和显示工作任务，如图5 所示。

图5 系统界面Fig.5 System interface

基于Activiti 的电务生产管理平台采用铁路局服务集中部署，实行局、电务段、车间三级应用管理。电务部门主要生产、管理任务与功能如图6 所示，铁路局和下属电务段按部门月度、季度、半年度、年度重点工作，向下级单位发布重点任务，电务段分配重点任务到相应车间，车间接收并由车间生产调度中心根据重点任务制定定向任务，如修程任务、器材检修任务、机车/轨道车检测任务、问题库任务、故障处理等任务。

电务生产管理平台主要特点如下。

1）统一的待办工作台

平台以消息推送的形式，将生产作业任务推送给相应岗位的工作人员，清晰便捷地以内容订阅的形式展示各岗位人员的待办工作，将生产作业与设备机车管理以告警弹窗推送。

2）定制化生产管理流程

生产与管理相结合，通过可定制化的任务流程配置，满足用户个性化的生产管理需求。

图6 系统功能流程图Fig.6 System function flow chart

平台通过生产计划下达、生产组织控制、人员安排、生产进度、报表生成、附件归档等业务环节的控制，实现对生产作业任务总体进度、完成情况、完成质量和详情的全过程盯控和管理，流程清晰、便捷。

3）生产作业问题库

日常生产问题、设备故障问题的统一管理，实现问题整改的全流程卡控与归档。

4）机车设备从故障修到预警修

通过质量分析，获取故障设备信息，实现故障设备检修自动流转，完成机车设备从故障修到预警修；通过对检修机车首趟运行文件进行质量分析，为机车设备检修质量提供一种重要的检验手段。

5）安全认证

平台提供统一的安全认证服务，可通过加密狗和人脸识别安全控制系统登录和功能操作。

6）常规生产作业结果的智能分析

平台通过对库修机车交车文件和首趟运行文件进行智能分析，为库修作业自动验收及确认验收提供依据；通过对轮径修改的作业文件和首趟运行文件进行智能分析，自动分析轮径修改的正确性，完成轮径复核确认及验收；通过对故障处理机车的作业文件和首趟运行文件进行智能分析，自动销号与验收故障处理工单。

7）生产作业移动化

平台APP 实现库修、故障处理、问题库、轮径修改和重点工作等生产作业的移动化办公；平台APP 提供设备、机车、生产作业的查询与统计。

8）多种卡控手段结合

提供通过LKJ 运行文件方式，实现对程序（数据）版本的自动销号；提供通过手持复核仪方式，实现对程序（数据）版本的自动销号；提供通过LMD 系统接口，实现对程序（数据）版本的自动销号及告警。

9）机车设备管理

全局机车、车载设备数据信息共享，可实现机车、车载设备在局内的跨度、跨车间调拨管理；平台通过大中修、设备装车、库存到期检修、寿命到期告警，实现全局车载设备的寿命管理。

10）系统门户

系统门户提供技术资料、动态要闻、软件下载等版块的上传及展示功能。

3 结束语

本文基于Activiti 流程引擎、铁路电务生产作业和管理的特点，设计一种电务生产管理平台，通过定制化生产流程实现重点任务、修程任务、器材检修任务、机车/轨道车检测任务、车载运行质量分析任务、故障处理任务和数据换装等任务。通过任务互联和机车/轨道车、设备等基础数据的结合，实现生产作业的全流程精细化管理，让生产任务清晰运作，提升生产管理水平。统一的待办工作台、清晰的流程和流程追踪闭环使电务生产人员从传统的工作方式转向无纸化、集中高效地作业办公，实现“提质增效”，并有效避免了以往因生产管理混乱而造成行车安全事故的发生。目前，基于Activiti流程引擎的电务生产管理平台已在南昌、沈阳、昆明、兰州、济南等铁路局正式投入使用，有效提升了路局电务部门的生产管理效率。